【已解決】 發(fā)條青蛙玩具彈跳的工作原理是什么？
沒彈簧時，光發(fā)條的勢能帶動曲柄向下的力不足以抬起機芯，加彈簧后，往下摁的時候等于是外力給彈簧積蓄了一部分彈性勢能，彈簧勢能釋放加上發(fā)條帶動的曲柄可以抬起機芯，結(jié)終點時由于慣性沖到空中。在空中時，彈簧仍拉住蛙腿，防止蛙腿空轉(zhuǎn)，此時彈力仍大于等于曲柄的力，可判斷彈簧最短長度仍存在形變。向下過程時，青蛙整體落地時的慣性+機芯重力+曲柄作用于腿、腿給機芯向下的反作用力，那么總結(jié)就是青蛙整體向下的動能+機芯和蛙殼重力做功+發(fā)條帶動曲柄向上給彈簧充能（我的問題就是在這，機芯向下運動時，給彈簧充能的過程中曲柄是否參與了做功呢？我覺得此時曲柄也是做了功的），此時的過程相當(dāng)于第一次手指按壓青蛙的過程，往后循環(huán)反復(fù)。
最佳答案 2024-03-20 00:00
發(fā)條青蛙彈跳的工作原理涉及到力學(xué)中的勢能、動能、彈性能以及慣性等概念。以下是對您描述的過程的分析：
發(fā)條儲存能量：首先，通過手指將發(fā)條擰緊，這個過程中，手指對發(fā)條做功，將能量以勢能的形式儲存在發(fā)條中。
發(fā)條釋放能量：當(dāng)發(fā)條被釋放時，它開始旋轉(zhuǎn)，將儲存的勢能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動機芯中的曲柄旋轉(zhuǎn)，這個過程中，發(fā)條對曲柄做功。
曲柄與彈簧的相互作用：曲柄繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并將能量傳遞給彈簧，使彈簧受到拉力并儲存一部分彈性勢能。此時，曲柄對彈簧做功，因為它使彈簧發(fā)生形變。
彈跳動作：當(dāng)曲柄將足夠的能量傳遞給彈簧時，彈簧的彈性勢能和發(fā)條的機械能共同作用，抬起青蛙的機芯，使其彈跳。在這個過程中，彈簧的勢能轉(zhuǎn)換為機芯的動能。
彈簧的控制作用：在空中，彈簧拉住蛙腿，確保在落下時能再次儲存能量。在這個階段，彈簧并沒有做功，而是起到控制和恢復(fù)形狀的作用。
落地與能量循環(huán)：當(dāng)青蛙落地時，由于慣性和機芯的重力，機芯繼續(xù)向下運動，同時，曲柄繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并開始為下一次跳躍積蓄能量。在這個過程中，曲柄繼續(xù)對彈簧做功，因為它使彈簧再次儲存彈性勢能。
總結(jié)：在整個過程中，曲柄是參與做功的。它在發(fā)條釋放能量時對彈簧做功，使彈簧儲存彈性勢能，并且在青蛙落地時，曲柄的運動幫助彈簧儲存能量以準(zhǔn)備下一次彈跳。因此，曲柄在這個循環(huán)中起到了關(guān)鍵的作用，它不僅傳遞能量，也參與了能量的轉(zhuǎn)換和儲存。
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